半喂入聯(lián)合收割機僅將作物的穗部喂入滾筒進(jìn)行脫粒，因而滾筒的功率消耗少，生產(chǎn)效率高，使整機的功耗大大降低。同時(shí)它的收獲工藝能保證低割茬和莖稈完整，不僅能促進(jìn)莖稈的綜合利用，而且也為收割后續工序處理提供了方便。收獲清潔度較高，并能適應倒伏、高莖稈、高產(chǎn)量的作物條件。目前，我國半喂入履帶聯(lián)合收割機已基本實(shí)現國產(chǎn)化，產(chǎn)品成本大幅下降，主銷(xiāo)機型與全喂入履帶聯(lián)合收割機高端機型的銷(xiāo)售價(jià)格差距大幅縮小，因此半喂入聯(lián)合收割機得到了市場(chǎng)的普遍認可和應用。
雖然國產(chǎn)柴油機在配套半喂入聯(lián)合收割機上與進(jìn)口柴油機在可靠性及性能上還存在很大差距，但由于其價(jià)格、維修及使用成本低，目前半喂入聯(lián)合收割機配套的柴油機還是以國產(chǎn)為主，并且有向大功率發(fā)展的趨勢。
1 半喂入聯(lián)合收割機對配套柴油機的特殊要求
半喂入聯(lián)合收割機對配套柴油機有以下特殊要求。
（1）柴油機要有高的可靠性。半喂入聯(lián)合收割機在作業(yè)期內工作時(shí)間緊，柴油機處于標定工況或接近標定工況工作，負荷大、工作時(shí)間長(cháng)，因此要求柴油機有特別高的可靠性，一般要求MTBF（平均無(wú)故障時(shí)間）在150 h 以上。
（2）對柴油機調速性能要求高，并具有較大的功率儲備。由于受水稻生長(cháng)不均勻，稈莖含水量差距大和田間凹凸不平等影響，半喂入聯(lián)合收割機作業(yè)時(shí)的負荷不斷發(fā)生變化，為避免因柴油機轉速降低引起輸送裝置堵塞，并影響收割、脫粒和清選質(zhì)量，因此要求柴油機具有低調速率，一般在8%以下。
（3）對柴油機冷卻系統要求高。半喂入聯(lián)合收割機工作環(huán)境溫度高，而且滿(mǎn)負荷作業(yè)時(shí)間長(cháng)，因此要求柴油機有較好的冷卻系統，并要求水箱進(jìn)風(fēng)口有進(jìn)風(fēng)濾網(wǎng)，水箱散熱片間距較大，能讓碎葉，葉芒等通過(guò)，避免水箱堵塞。
（4） 對柴油機進(jìn)氣系統要求高。半喂入聯(lián)合收割機作業(yè)時(shí)，碎片，葉芒飛揚，這些碎片，葉芒極易被吸入空氣濾清系統，造成空氣濾清系統堵塞或被吸入氣缸，引起柴油機早期磨損，因此要有良好的空氣濾清系統。
（5）要求柴油機要體積小、質(zhì)量小。半喂入聯(lián)合收割機因發(fā)動(dòng)機安裝空間較小，并且要減少因柴油機質(zhì)量增加引起的行駛阻力加大，要求配套柴油機要具有體積小、質(zhì)量小的特點(diǎn)。
（6）柴油機轉速不宜太高。由于半喂入聯(lián)合收割機大多采用膠帶傳動(dòng)減速，減速比不宜過(guò)大，再加上降噪的因素，因而要求發(fā)動(dòng)機轉速不宜太高，一般不宜超過(guò)2 200 r/min。
（7）柴油機噪聲及排放要符合國家標準。2010 年國家先后出臺相關(guān)措施對噪聲、尾氣排放均納入明確的法規。要求新申報機型柴油機耳畔噪聲應不大于95 dB（GB/ T16955）。要求排放必須達到國Ⅱ階段排放要求。
2 半喂入聯(lián)合收割機配套國產(chǎn)柴油機常見(jiàn)故障及原因
2.1 柴油機常見(jiàn)故障
目前，半喂入聯(lián)合收割機配套的國產(chǎn)柴油機受成本、產(chǎn)量、零配件質(zhì)量及制造技術(shù)等因素的影響，供油系統、電氣系統尤其是冷卻系統影響著(zhù)柴油機的可靠性。半喂入聯(lián)合收割機配套國產(chǎn)柴油機使用中的故障統計見(jiàn)表1。
從故障列表1 中可以看出，由于考慮柴油機成本問(wèn)題，除供油系統及電器系統故障是國產(chǎn)柴油機的共性問(wèn)題外，其他故障都與柴油機工作過(guò)程中自身溫度過(guò)高有關(guān)。
2.2 柴油機過(guò)熱的原因及改進(jìn)
由于半喂入聯(lián)合收割機配套的柴油機安裝在聯(lián)合收割機的中心部位，受周?chē)渌ぷ鞑考恼趽?，使外界的冷空氣很難補充進(jìn)來(lái)，并且作業(yè)時(shí)，散熱器幾乎無(wú)迎風(fēng)面可言，發(fā)動(dòng)機周?chē)目諝鈱?shí)際上是熱氣渦流。冷卻系統的水溫急劇上升至“開(kāi)鍋”后，水蒸氣逸出，又使冷卻系統周?chē)目諝猸h(huán)境更加惡化。收割作業(yè)時(shí)的草屑、麥芒和灰塵等經(jīng)常沾附在散熱器的表面上，影響其散熱，因此，在選配柴油機時(shí)應考慮以下幾方面因素。
（1）進(jìn)氣風(fēng)道的布局。柴油機的進(jìn)氣口不應過(guò)分接近散熱器后的風(fēng)道及收割機上的其他零部件，以免進(jìn)入燃燒室的新鮮空氣因流動(dòng)阻力太大或溫度太高而增加整機熱負荷，盡量保證進(jìn)氣暢通，減少進(jìn)氣壓力及進(jìn)氣溫度。
（2）盡量增大散熱器總面積。增加柴油機的散熱量，但必須考慮散熱器的散熱片對空氣流量的影響。因此，在選配散熱器時(shí)，要考慮散熱器散熱片的間隙，過(guò)多地增加散熱片數量或散熱片的長(cháng)度會(huì )增加冷卻空氣的流動(dòng)阻力，減小冷卻效果。因此，在設計或選擇散熱器時(shí)，在盡量不影響進(jìn)氣的情況下，盡量增大散熱器的散熱總面積。
（3）增加冷卻水的流量。冷卻水流量的大小取決于水泵特性及系統阻力，為減少冷卻水的流動(dòng)阻力，在設計柴油機機體及缸蓋上冷卻水道，柴油機進(jìn)、出水軟管的布局等，應優(yōu)先考慮其對冷卻水流量的影響，并盡可能選配高轉速大流量水泵。
（4）選擇合理的風(fēng)扇尺寸和轉速。由于半喂入聯(lián)合收割機配套柴油機的安裝位置及行走速度低等因素，柴油機自然進(jìn)風(fēng)量少，散熱器及柴油機主要靠風(fēng)扇冷卻，考慮進(jìn)風(fēng)阻力、進(jìn)風(fēng)量及功率消耗的關(guān)系，合理選擇柴油機風(fēng)扇的尺寸和轉速。
（5） 合理使用與保養。冷卻水質(zhì)的好壞直接影響冷卻水的導熱性能和水垢的形成。由于水垢的導熱系數僅為水的1/ 3 000 左右，因此形成水垢后將影響散熱性能，并增加冷卻水的流動(dòng)阻力及流量。因此，柴油機要選擇水質(zhì)好的冷卻水，并定期對柴油機水道及散熱器水垢進(jìn)行清理，定期對散熱器散熱片及風(fēng)道進(jìn)行清理。
3 目前市場(chǎng)上聯(lián)合收割機配套柴油機的主要機型目前，國產(chǎn)半喂入聯(lián)合收割機部分生產(chǎn)企業(yè)及配套柴油機見(jiàn)表2。
3.1 常柴4L88 型柴油機
常柴4L88 型柴油機是常柴股份有限公司在配皮卡、SUV，排放達歐Ⅱ的車(chē)用柴油機基礎上，根據聯(lián)合收割機使用特點(diǎn)和配套要求設計的半喂入收割機專(zhuān)用柴油機。改進(jìn)了專(zhuān)用空濾，防止增壓器損壞、機油進(jìn)入進(jìn)氣管和柴油機早磨；改進(jìn)了機油冷卻系統，降低機油溫度，防止機油溫度高造成機油壓力低引起咬瓦；改進(jìn)了水冷卻系統，要求用戶(hù)水箱散熱面積達到要求，防止柴油機“開(kāi)鍋”。對電氣系統等關(guān)鍵部件進(jìn)行了改進(jìn)升級。4L88 型柴油機具有體積小、功率大、質(zhì)量小、油耗低和降噪減排等特點(diǎn)。合理解決了功率、質(zhì)量與油耗的矛盾，推動(dòng)了半喂入聯(lián)合收割機配套國產(chǎn)柴油機的發(fā)展。
3.2 全柴4C 系列柴油機
全柴在QC495 型非道路用柴油機的基礎上，全新開(kāi)發(fā)了適用于聯(lián)合收割機配套的4C 系列柴油機，其關(guān)鍵零部件都進(jìn)行了優(yōu)化設計。優(yōu)化機體水道布置，便于整機散熱均勻；改進(jìn)缸蓋及機體水腔的水流動(dòng)設計，改善氣門(mén)座的冷卻狀況；為適應收割機連續全負荷工況，保證氣門(mén)工作的可靠性，氣門(mén)桿直徑加大到9.5 mm；加大了機油泵、水泵的流量，加裝機油冷卻器，提高了整機的可靠性；另外在曲軸、連桿、活塞及噴油器等部件上也不同程度地作了優(yōu)化設計。目前，該系列柴油機在聯(lián)合收割機的配套中得到了用戶(hù)的普遍好評。
4 結束語(yǔ)
國產(chǎn)柴油機經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和完善，在體積、功率、質(zhì)量、油耗、降噪和減排等性能指標方面都有了很大提升。發(fā)展具有高可靠性、高熱負荷承受能力的柴油機，是半喂入聯(lián)合收割機配套動(dòng)力的發(fā)展方向。
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